2.7. Распространение радиоволн в направлении перпендикулярно постоянному магнитному полю Земли.

В этом случае:

– частота гиромагнитно резонанса.

Рис. 2.14

В этом случае получаем, что системы и распадаются на 2 системы:

, ; , , ,

Это приводит к тому, что наличие продольной составляющей скорости порождает составляющую поля , которой в исходной волне не было

.

Найдем диэлектрическую проницаемость для обыкновенной и необыкновенной волны ( ):

Из выражения для видно, что диэлектрическая проницаемость для данной волны такая же, как и в случае распространения волн в ионизированном газе без наличия магнитного поля (обыкновенная волна – название произошло отсюда).

Построим графическую частотную зависимость для и для двух случаев:

1) - высокие частоты, то есть .

Для необыкновенной волны равна 0 при двух значениях (рис. 2.15):

Рис. 2.15

2) - низкие частоты, то есть .

Рис. 2.16

В этом случае имеем лишь одну ветвь для необыкновенной волны.

Рассмотрим, что же представляет собой обыкновенная и необыкновенная волна в данном случае.

Так как , то для необыкновенной волны имеем:

- это может быть только при . Замети, что полей с бесконечными значениями напряженностей нет. Рассмотрим обыкновенную и необыкновенную волну.

а) Таким образом обыкновенная волна является линейно поляризованной с направлением вектора вдоль оси у.

Отсюда ясно, почему равна без наличия магнитного поля, так как магнитное поле направлено вдоль оси у следовательно сила Лоренца равна 0.

, так как если , то и скорость но .

б) рассмотрим необыкновенную волну:

В этом случае . Это может быть только при .

Следовательно имеем . Если учтем, что имеется еще составляющая и решим систему уравнений (2.43), то получим, что

Следовательно видим, что и сдвинуты на угол (так как ), то эта волна получается эллиптически поляризованной в плоскости распространения волны – xoz.

Рис. 2.17

2.8. Основы расчета радиолинии.

Если радиоволна распространяется в свободном пространстве, передающая антенна обладает коэффициентом направленного дейст­вия D₁, диаграммой направленности по полю F₁, расстояние между пунктами передачи и приема r и мощность излучения пере­датчика P₁ то значение вектора Умова-Пойнтинга в месте располо­жения приемной антенны определяется формулой:

(2.52)

- формула идеальной радиолинии.

Учитывая, что получим

(2.53)

Данное выражение часто называют формулой идеальной радиолинии.

Если нам известен множитель ослабления , то напряжен­ность поля вычисляется по формуле:

(2.54)

а вектор Умова-Пойнтинга будет равен:

(2.55)

В антенной технике вводится понятие действующей площади приемной антенны А₂, что означает площадь, из которой антен­на извлекает энергию приходящей волны и выделяет ее в согласо­ванной нагрузке при согласованной поляризации.

Выделяемая в нагрузке мощность определяется по формуле:

где F₂ - диаграмма направленности по полю приемной антенны.

Учитывая, что действующая площадь приемной антенны связана с ее коэффициентом направленного действия ( ) соотношением:

получим

где - коэффициент полезного действия приемной антенны.

Для оценки работы радиолинии удобно воспользоваться поня­тием коэффициента потерь (или коэффициента ослабления). Коэф­фициентом потерь называется отношение излучаемой передатчиком мощности к мощности , принимаемой приемной антенной и выделяющейся в согласованной нагрузке:

На линиях связи большой протяженности коэффициент ослаб­ления имеет большую величину и его удобнее выражать в деци­белах:

где

- величина коэффициента направленного действия в заданном направлении.